可穿戴测谎仪问世，五种身体信号让隐藏压力无处遁形

西北大学的工程师们研发出一款能戴在身上的小型无线测谎仪。与电视犯罪剧中使用的测谎仪不同，这种可穿戴版本并不是专门用来测谎的，而是让工程人员和医生用来感知藏在身体深处的压力，根本不需要审讯室。

订阅我们的简报，获取最新科技新闻资讯。

这种轻巧得像创可贴一样的设备贴在胸口，同时测量心跳、呼吸、出汗、血流和体温。这些信号合在一起，就能实时反映全身的压力状况。

通过持续同时追踪多个生理信号，该设备能帮助医生发现病人（比如婴儿或老人）的压力和不适，这些人可能没法开口表达。它还能帮助医生不用笨重的实验设备就能诊断睡眠障碍，长期监测心理健康状况，甚至提前察觉并发症的早期信号。

该研究发表在《科学进展》杂志上。

“有时候，身体会在人自己还没感觉到的时候就先表现出压力迹象，”主导这款设备研发的西北大学约翰·A·罗杰斯说。

html

“即使人们没意识到自己压力有多大，压力也在悄悄损害着他们的健康。长时间压力大，后果可能很不好，尤其是对孕妇、儿童和危重病人而言。如果能用量化数据来跟踪压力，人们就能及时采取减压措施，对健康有直接好处。重要的是，我们想做一个原理上类似测谎仪的设备，靠身体的生物物理反应来工作，不需要测唾液或血液里的化学标志物。”

罗杰斯和黛布拉·E·威斯-梅尔博士、韩国成均馆大学的柳在英共同担任这项研究的通讯作者。威斯-梅尔博士是芬伯格医学院儿科自主神经医学的Beatrice Cummings Mayer教授，也是儿科学（神经学）教授。

为弱势群体发声

这个项目源于芝加哥安与罗伯特·H·卢里儿童医院儿科医生的请求。多年来，罗杰斯的团队做了很多种给婴儿和小孩用的无线可穿戴设备，用来追踪生命体征、监测病情、治疗先天性疾病和诊断疾病。现在，儿科医生请罗杰斯做一种柔软的、非侵入性设备，让孩子在住院期间能持续检测和追踪压力水平，而不用测唾液和血液里的压力生化指标。

目前，检测婴儿的压力常常得靠医护人员能看到和听到的——哭声、表情和动作——再加上基本生命体征。但这些信号可能很细微、时有时无，甚至完全察觉不到。

“压力通常是用量表和护理评估来打分的，”罗杰斯说。“条目包括哭声的语调和音量。婴儿很明显没法描述自己有多疼。所以跟大人不一样，判断婴儿的压力特别难。我们就是想让评估不那么主观。”

“这种新设备全天候监测人体的压力信号，帮助量化一个人每天承受压力的时长以及压力的强度，”罗杰斯的长期合作者威斯-梅耶说道。“这设备的好处就是，个人和医护人员现在都能识别压力，并客观监测那些减压、恢复健康平衡的干预措施有没有效果，完全无创。”

多合一压力监测

为了实现这一目标，罗杰斯和他的团队灵感来源出人意料：测谎仪。虽然大家都叫它“测谎仪”，但测谎仪其实测不了谎。它测量的是身体对压力的反应，而除了欺骗之外，许多因素都可能触发这种反应。罗杰斯觉得这个核心理念可以再做文章。但是，传统测谎仪靠一堆笨重、带线的传感器拼起来，而罗杰斯的目标是——把这些生理信号，甚至更多，用更全面、更集成、更准确、还能穿戴的形式捕捉下来。

这个成果将多个微型传感器集成到一个柔软的装置中。这些传感器共同持续追踪多种生理信号，这些信号在身体感受到压力时都会发生变化。里面有运动传感器和微型麦克风，能捕捉心脏、肺部发出的细微机械和声学信号。其他传感器检测皮肤附近的血液循环相关的皮肤温度和热流。还有一个传感器测量由汗腺活动引起的皮肤电导率变化——这是大家公认的压力指标。

“测压力很复杂，因为它涉及很多方面，”罗杰斯说。“光靠一两个、甚至三四个参数，根本不可能可靠地判断压力。得收集很多方面的指标。因此，我们尽可能将更多用于监测生理过程的传感器塞进这个设备平台，同时还得体积小、重量轻，而且不用接触体液。”

系统会把同步好的数据流无线传到手机、智能手表或平板上，机器算法实时分析跟压力有关的规律。该设备重量不足8克（相当于八枚回形针），设计成能跟着皮肤自然活动，能连续用超过24小时。

html

在真实场景中经得起检验

系统做好以后，罗杰斯的团队在各种场景里试了试，既有受控实验，也有真实环境。在模拟测谎测试里，这个穿戴设备能准确抓到敏感问题引出的压力反应，跟商用测谎仪的结果对得上。

在认知测试里，比如在吵吵闹闹的环境里听清别人说话，任务越难，设备测到的压力信号就越强。这个结果跟同时用瞳孔扩张测出来的数据是一致的，瞳孔扩张本来就是常用的压力判断办法。

另一个实验里，让参与者把手伸进冰水里，系统同时记录了心跳、呼吸、出汗和体温这些信号的联动变化。在儿科睡眠研究里，这个设备能识别出关键的临床情况，比如呼吸不规律、夜里醒过来，准确度跟医院级别的睡眠测试差不多，但折腾人的地方少多了。

最后，在医学生急诊室培训时，这个设备发现了一个很明显的情况：压力反应越大的学员，表现往往越差。这说明压力可能让人在高压环境下做不好决定。

“以后，要是压力到一定程度，这个设备就能给用户或照顾的人发警报，”罗杰斯说。“好多人可能没太意识到自己压力有多大，也没发现压力已经影响了他们的表现。”

html

下一步

接下来，这个团队想把技术从验证研究推进到更广泛的临床应用。下一步他们会在更多患者身上测试设备，让压力检测更能针对个人情况，然后把设备装进医院和家庭监测系统里，从而持续、实时地了解患者的健康状况。

罗杰斯还在琢磨怎么往设备里加更多传感器，比如加上测大脑活动的功能。加上脑电图（EEG）功能以后，设备就不仅能测身体对压力的反应，还能看出大脑是怎么感知这种压力的。这样一来，科学家就更能分清压力跟疼痛的区别，哪怕是在家里测也行，还能结合同时记录的压力生物标记，搞清楚人到底是怎么感受到压力的。

“我们生活的时代压力很大，却缺少能提前发现压力的办法，”Weese-Mayer说。“要是能更早发现压力，不管是环境带来的还是疾病造成的，就能在压力造成不可挽回的影响之前进行干预。”

更多信息： Sun Hong Kim 等，《无线贴肤多模态传感系统：用于持续心理生理监测的可穿戴多导记录仪》，《科学进展》（2026）。DOI: 10.1126/sciadv.aed3162。www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed3162

西北大学供稿

这篇报道最初发布在 Medical Xpress 上。